力学
抛体运动
观察重力如何将轨迹弯成抛物线。
抛体运动——交互式力学模拟。观察重力如何将轨迹弯成抛物线。 免费的基于浏览器的虚拟物理实验室，提供实时 SI 测量和分步引导教程。
运动的独立性
水平运动与竖直运动相互独立。水平速度保持不变（忽略空气阻力），重力则将物体向下拉。
伽利略指出，抛体的水平运动不会影响其竖直下落。你可以把运动拆成两个独立问题：沿 x 方向匀速运动，沿 y 方向受重力匀加速运动。两者合起来形成抛物线轨迹。
- 水平位移 x = v₀ cos θ · t
- 竖直位移 y = v₀ sin θ · t − ½gt²
- 射程 R ≈ (v₀² sin 2θ) / g
调查简介
在打开实验室之前计划好问题
这份简介反映预渲染页面：探究问题、相互竞争的预测、变量角色、支配定律、设置以及分析和拓展提示都会按此顺序保持可见。
探究问题
如果你更快地发射球，它发射时的动能和最大高度将如何变化？
需要权衡的预测
- 两者均增加
- 它们保持不变
- 动能增加但高度保持不变
变量角色
您设置的内容：
- 质量 m (kg)
- 发射速度v (m/s)
您测量的内容：
- KE = ½mv² (J)
- 最大高度h (m)
探究如何进行
- 打开射弹模拟并按“重置”。
- 启用速度探头和高度读数 — 高度从地板测量，而不是从发射点测量，所以它包括球的固定1.2米发射高度。
- 设置下面每个试验的发射速度，按"播放"，然后记录峰值。
控制方程
动能 — KE = ½·m·v²
发射时的运动能量，来自您为每次试验设置的质量和发射速度。
重力势能 — PE = m·g·h
在球的峰值高度处存储的能量，从球距离地面的高度读取——不是从发射点读取。因为这次发射是有角度的（不是直向上），只有发射速度的竖直分量转化为高于发射点的额外上升：在这个角度它承载了64%的发射动能（其余部分保持水平运动，在峰值处仍然存在）。但读数的高度也包括球固定的发射高度1.2 m（距离地面），所以峰值处的PE是m·g·(1.2 m + rise)——不只是发射动能的0.64×，而且它们之间的比值随速度变化，而不是保持固定。
可打印的工作表要求学生完成什么
- 写出计算过程，求出其中一次试验的KE = ½mv²，并与模拟的动能读数进行比较。
- 描述发射动能与最大高度之间的关系。是线性的吗？引用表格中的数字。
这在实验室之外的地方表现出来
- 在固定速度下，什么发射角度可以提供最大的最大高度？解释一下为什么。
- 真正的射弹不会达到您的表格预测的高度。缺失的能量去哪儿了？
- AP Physics 1 — Unit 1: Kinematics
- AP Physics C: Mechanics — Unit 1: Kinematics
- IB Physics — A.1 Kinematics
- General High School Physics — Motion & kinematics
- NGSS High School Physics — Forces and Newton's second law
- 预测：最大高度会怎样？
- 更改：将发射速度设为8 m/s
- 运行：记录两次试验
- 查看图表
- 解释：你观察到了什么？
打开交互式模拟以构建场景，点击运行，并通过实时测量和引导式教程进行探索。